giáo án: năng lượng từ trường

Họ và tên sinh viên: Vũ Thị Thanh Thủy
Giáo viên hướng dẫn: Hồ Thị Hoài Hương
Ngày soạn: 5/3/2013
Ngày dạy: .../3/2013
Lớp giảng dạy: 11A
3
NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG
I. Mục tiêu
1. Về kiến thức
- Vận dụng được công thức xác định được năng lượng tích trữ trong
ống dây khi có dòng điện chạy qua.
- Phát biểu được công thức xác định mật độ năng lượng từ trường.
2. Về kỹ năng
- Giải thích được sự tồn tại của năng lượng từ trường.
- Vận dụng được biểu thức xác định mật độ năng lượng từ trường để
giải một số bài tập.
3. Về thái độ
- Hứng thú học tập
- Nghiêm túc trong giờ học
- Sôi nổi phát biểu xây dựng bài
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên
- Bộ thí nghiệm về hiện tượng tự cảm khi ngắt mạch.
2. Học sinh
- Ôn lại kiến thức về hiện tượng tự cảm.
III. Trọng tâm bài giảng
- Năng lượng của ống dây có dòng điện
- Năng lượng từ trường
IV. Tiến trình dạy học
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ (5 phút)

Hoạt động của GV Hoạt động của HS
-Trình bày hiện tượng tự cảm?
-Viết biểu thức độ tự cảm của
ống dây?
- Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm
ứng điện từ trong 1mạch điện do chính
sự biến đổi của dòng điện trong mạch đó
gây ra.
-L = 4π.10
-7
n
2
v
n: Số vòng dây/1 đơn vị chiều dài
V: Thể tích của ống
Đơn vị: henri (H)
1
- Tính hệ số tự cảm của một ống
dây dài 50 cm, diện tích tiết diện
ngang của ống là 10 cm
2
. Cho
biết ống dây có 1000 vòng?
3.Bài mới
Hoạt động 1: Tìm hiểu về năng lượng từ trường của ống dây có dòng
điện (15 phút)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng
* Đặt vấn đề :
Khi ngắt mạch, bóng
đèn vẫn sáng trong một

khoảng thời gian rồi
mới tắt. Năng lượng
cung cấp cho bóng đèn
là lấy ở đâu ra ? Bài học
hôm nay đi nghiên cứu
vấn đề này.
- Năng lượng cung cấp
cho bóng đèn là lấy ở
đâu ra ?
- Người ta chứng minh
rằng, khi có dòng điện
có cường độ i chạy qua
ống dâycó hệ số tự cảm
L thì năng lượng trong
ống dây là :
2
1
2
w Li
=
- Năng lượng này tích
trữ trong ống dây từ
trước khi ngắt mạch
điện
1. Năng lượng của ống
dây có dòng điện
a. Nhận xét:
b. Công thức tính năng
lượng của ống dây có
dòng điện

2
1
2
w Li=
Hoạt động 2: Tìm hiểu về năng lượng từ trường (15 phút)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng
- Khi cho dòng điện
chạy qua ống dây thì
trong ống dây có từ
trường. Vì vậy, người ta
quan niệm rằng năng
lượng của ống dây
chính là năng lượng của
từ trường trong ống dây
2. Năng lượng từ
trường
- Năng lượng của ống
dây là năng lượng từ
trường
- Công thức:
7 2
1
10
8
W B V
π
=
2
đó.

- Năng lượng từ trường
trong ống dây dài có
quan hệ như thế nào với
từ trường trong ống
dây ? Hãy xây dựng
biểu thức toán học biểu
diễn mối quan hệ đó .
- Để tính năng lượng từ
trường trong ống dây ta
phải sử dụng công thức
2
1
2
w Li=
, trong đó L, i
được xác định như thế
nào ?
- Viết công thức tính hệ
số tự cảm trong ống dây
dài ?
- Viết công thức xác
định cảm ứng từ trong
ống dây dài ?
- L = 4π.10
-7
n
2
v
n: Số vòng dây/1 đơn vị
chiều dài

V: Thể tích của ống
Đơn vị: henri (H)
-Công thức xác định
cảm ứng từ trong ống
dây dài ?
7
4 .10B nI
π
−
=

n: số vòng dây trên 1
mét chiều dài.
- Thay (1) và (2) vào
công thức tính từ trường
trong ống dây ta được
7 2
1
10
8
W B V
π
=
- Gọi w là mật độ năng
lượng từ trường đều
trong ống dây,ta có
W= w.v
Suy ra
7 2
1

10
8
w B
π
=
- Mật độ năng lượng
từ trường:

7 2
1
10
8
w B
π
=
3
-Công thức
7 2
1
10
8
w B
π
=
đúng cho tất cả trường
hợp từ trường không
đều và từ trường phụ
thuộc thời gian.
-Yêu cầu HS trả lời câu
hỏi C1, C2

- Trả lời câu hỏi C1, C2
Hoạt động 3: Vận dụng, củng cố, dặn dò (10 phút)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng
-Một ống dây dài 40 cm
có tất cả 800 vòng dây.
Diện tích tiết diện
ngang của ống dây bằng
10 cm. Cường độ qua
ống tăng từ 0 dến 4 (A).
Hỏi nguồn điện đã cung
cấp cho ống dây một
năng lượng bằng bao
nhiêu? Điện trở của ống
dây rất nhỏ có thể bỏ
qua.
-Yêu cầu học sinh :
Giải các bài tập trong
sách giáo khoa, sách bài
tập, chuẩn bị bài mới
-Tóm tắt:
l=40 cm
N=800 vòng
I=4 (A)
Cường độ qua ống dây
i: 0→4(A)
- Khi cường độ qua ống
dây bằng 0 thì năng
lượng của ống dây bằng
0.
- Khi cường độ qua ống

dây bằng 4 thì năng
lượng của ống dây là:
=
2
1
.4π.10
-7
n
2
V.i
2
=2π.10
-7
(
2
)(
L
N
L.S.i
2
=2π.10
-7
2
2
.. iS
L
N
=2π.
23
2

4.10.
4,0
800
−
10
-7
W=0,016(J)
- Học sinh lắng nghe và
thực hiện.
- Khi cường độ qua ống
dây bằng 0 thì năng
lượng của ống dây bằng
0.
- Khi cường độ qua ống
dây bằng 4 thì năng
lượng của ống dây là:
=
2
1
.4π.10
-7
n
2
V.i
2
=2π.10
-7
(
2
)(

L
N
L.S.i
2
=2π.10
-7
2
2
.. iS
L
N
=2π.
23
2
4.10.
4,0
800
−
10
-7
W=0,016(J)
Đáp số: W=0,016(J)
4